低壓鈉燈高頻鎮(zhèn)流器電路的設(shè)計

根據(jù)低壓鈉燈的特點，對電子鎮(zhèn)流器有以下要求。

　　1)給燈的兩電極間提供足夠高的啟動電壓，使燈正常點火(低壓鈉燈的啟動電壓低于1500V)。

　　2)在低壓鈉燈點火進入穩(wěn)態(tài)工作后，應(yīng)確保燈能穩(wěn)定工作，要為燈提供一個大小合適且穩(wěn)定的工作電流。

　　電子鎮(zhèn)流器的輸出功率、施加于燈兩端的電壓和燈的實際工作電流必須與配接的燈參數(shù)相匹配。

　　3)必須將電流諧波含量控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限定值以內(nèi)，以防止對電網(wǎng)造成嚴重污染，并獲得高功率因數(shù)。

　　4)必須具備較高的安全性和可靠性。

　　高頻鎮(zhèn)流器電路采用了集成電路驅(qū)動芯片IR2153，它能提供兩路非常干凈的可驅(qū)動半橋逆變電路中上下兩個MOSFET功率開關(guān)管的信號。這種集成電路(即IC芯片)是自激的，含有類似555定時器的RC振蕩器，其振蕩頻率可由改變外接的RC組件的參數(shù)予以調(diào)整。此外，集成電路還有許多其它優(yōu)點，如：便于調(diào)光、引入無功耗預(yù)熱啟動、增加保護功能等。

　　如圖所示，其工作原理為：經(jīng)前級升壓電路得到直流360V電壓，啟動時經(jīng)R20向電容C18充電，當(dāng)充到IR2153的啟動電壓時，芯片正常工作，產(chǎn)生PWM波來驅(qū)動兩只MOSFET，使之輪流導(dǎo)通與截止，在其中心點VS(腳6)輸出幅度約為直流電壓的一半，即360V/2，其占空比約為50%的方波信號，經(jīng)電感L1及電容C22和C24給燈管提供啟輝信號。S6導(dǎo)通時，VCC通過自舉二極管D5對自舉電容C19充電，使VB(腳8)電壓比H0(腳7)電壓高出VCC，為lC內(nèi)部高端驅(qū)動級提供直流電源。接于腳6的R24、C23串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)起阻尼作用，可以減小方波輸出前沿的噪聲輻射，也有對S5、S6的續(xù)流作用。同時它將半橋中點電壓通過D15、D16整流，供給IR2153的VCC(腳I)直流電壓，不再由R20降壓供給，以減小功耗。

　　低壓鈉燈啟動電路采用了LC串聯(lián)諧振變換器，它是一種普遍應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器的電路拓撲，特別適合在熒光燈、低壓鈉燈等電子鎮(zhèn)流器中使用。它結(jié)構(gòu)簡單，便于設(shè)計，可靠性高，可以滿足燈啟動和穩(wěn)態(tài)工作的要求。LC諧振變換器由諧振電感L1、串聯(lián)諧振電容C22和并聯(lián)諧振電容C24組成，在低壓鈉燈啟動前，由于低壓鈉燈無燈絲，并且電弧管中填充的隋性氣體未氣化，所以燈處于相當(dāng)高的阻抗?fàn)顟B(tài)，可以認為燈處于開路狀態(tài)。在半橋LC諧振變換器中，串聯(lián)諧振電容C22，和并聯(lián)諧振電容C24共同串聯(lián)在一起和諧振電感L1在交流電源驅(qū)動下諧振，從而在C24兩端產(chǎn)生高電壓;在穩(wěn)態(tài)工作的半橋LC諧振變換器中，串聯(lián)諧振電容C22和諧振電感L1在交流電源驅(qū)動下為燈負載供電，提供穩(wěn)態(tài)工作所需的燈端電樂和燈電流，在并聯(lián)諧振電容C24中通過很小的旁路電流。